[发明专利]锂钛复合氧化物、其制备方法及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池

说明书

本发明涉及锂钛复合氧化物、其制备方法及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池，尤其涉及在湿磨步骤中添加空隙形成物质，以在粒子内部维持适当的空隙，调节锂钛复合氧化物的一次粒子大小制备而成的锂钛复合氧化物、其制备方法及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池。

技术领域

本发明涉及锂钛复合氧化物、其制备方法及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池，尤其涉及在湿磨步骤中添加空隙形成物质，以在粒子内部维持适当的空隙，调节锂钛复合氧化物的一次粒子大小制备而成的锂钛复合氧化物、其制备方法及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池。

背景技术

目前，从手机、摄录像机、笔记本电脑到电动汽车为止，在能量存储技术领域二次电池作为主要的电力源。上述二次电池从纳米级别的超小型设备到笔记本电脑等移动装置及电动汽车及用于智能电网的电力存储用装置为止，其应用范围逐渐扩大。

近来，锂离子二次电池在电动汽车及电力存储领域受到青睐，而为了在上述领域使用二次电池，二次电池需要更加优秀的电化学特性。

尤其是，Li吸留/释放电位高的锂钛复合氧化物受到青睐，而锂钛复合氧化物(LTO)的代表性的例有Li_4/3Ti_5/3O₄、LiTi₂O₄及Li₂TiO₃。该材料之前就开始用作正极活性物质，而且还可以用作负极活性物质，因此作为电池的正极及负极活性物质有着广阔的前景。锂钛复合氧化物是作为在维持结晶结构的状态下，发生锂的插入、脱离的代表性的氧化物的具有尖晶石结构的物质，负极的氧化/还原电位相对于Li/Li+的电位高1.5V左右，因此，几乎不发生电解液分解，且因结构的稳定性循环特性好。

作为现有技术的钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)的最普通的制备方法，例如有日本专利公开平07-320784号公报及日本专利公开2001-192208号公报等记载的混合锐钛矿型二氧化钛和氢氧化锂，在氧气氛围中，在800℃以上焙烧的方法。通过此制备方法能够获得的钛酸锂因比表面积小于10㎡/g，比较小，因此在制作电极合剂浆体时，因粘度低而容易处理。另外，在利用通过上述制备方法能够获得的钛酸锂制作锂离子二次电池时，难以产生循环裂化，安全性也高。另外，上述锂离子二次电池因高输出充放电时的容量降低大，即效率性能低，难以应用于车载用途等。

另外，在锂吸留/释放电位上原理上不析出金属锂，从而具有快速充电或低温性能好的优点，但锂钛复合氧化物存在单位重量的容量小，能量密度低的缺点。

为解决上述问题，需要开发出在弥补锂钛复合氧化物的缺点的同时，内部电阻高，具有高导电性，输出特性好的活性物质。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种在制备过程中添加空隙形成物质，以在控制浆体的粒度的同时，形成所制备的粒子内部的适当的空隙的新的锂钛复合氧化物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过本发明的制备方法制备的锂钛复合氧化物及包含锂钛复合氧化物的锂二次电池。

解决问题的方法

为解决上述问题，本发明提供一种锂钛复合氧化物，其特征在于：锂和钛的摩尔比(Li/Ti比率)为0.80至0.85。